整体式挤压油膜阻尼器抑制转子振动及管道减振研究
发布时间：2020-12-25 19:36
振动问题在旋转设备和化工管道上比较常见。针对旋转机械在运行过程中可能由于不平衡、不对中和碰摩等故障而引起转子系统振动失稳问题,设计一种弹性阻尼支承结构——整体式挤压油膜阻尼器(Integral Squeeze Film Damper,简称ISFD),研究阻尼器对故障转子的振动控制效果。针对化工行业常见的管道振动问题,应用新型粘滞性阻尼器,完成管道减振改造项目,研究阻尼减振技术在管道上的应用。主要工作总结如下:(1)在挤压油膜阻尼器(SqueezeFilmDamper,简称SFD)基础上,设计了一种由整体式挤压油膜阻尼器和滚动轴承组成的弹性阻尼支承结构,分析了其减振原理,并用有限元软件计算阻尼器的刚度特性。(2)探讨整体式挤压油膜阻尼器抑制不平衡转子振动。建立单跨不平衡转子模型,利用有限元法仿真计算整体式挤压油膜阻尼器的振动控制效果,并搭建转子实验台,模拟转子不平衡故障,实验研究整体式挤压油膜阻尼器对不平衡转子振动的抑制作用。(3)探讨整体式挤压油膜阻尼器抑制不对中转子振动。建立不对中转子模型,分析不对中转子振动机理,利用有限元法仿真计算整体式挤压油膜阻尼器的振动控制效果,并搭建转子实验...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２挤压油膜阻尼器［３６］??Ｆｉ．?１－２?Ｓｕｅｅｚｅ?ｆｉｌｍ?ｄａｍｅｒ??
的弹性支承主要包括鼠笼式弹性支承、干摩擦弹性阻尼支承、ＳＦＤ以及新型的??ＩＳＦＤ。??如图１－１所示，鼠笼式弹性支承一般和轴承配合使用，鼠笼结构有两个作用，??一方面为整个系统提供弹性支承，降低系统临界转速和减小外传载荷；另一方面，??鼠笼配合油膜环，二者之间形成油膜区，通过挤压油膜效应提供维持系统平稳运??行所需的阻尼［２６＿３２］。??＼?＼??Ｌ，??ｆｓ，＊４??Ｔ／／＾／ｙ．／／／／／／Ａ?Ｋ??图１－１鼠笼式弹性支承［２８］??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｑｕｉｒｒｅｌ?ｃａｇｅ?ｅｌａｓｔｉｃ?ｓｕｐｐｏｒｔ??干摩擦弹性阻尼支承的轴承外环分别支承在两个鼠笼式弹性支座中，支承一??端固定在支座中，另一端固定了动摩擦片，在支座中安装静摩擦片和弹簧筒，利??用弹性支承的端面与固定在静子上的摩擦片产生相互摩擦来提供阻尼［３３？］。??图１－２挤压油膜阻尼器［３６］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｑｕｅｅｚｅ?ｆｉｌｍ?ｄａｍｐｅｒ??ＳＦＤ的结构如图１－３所示，主要包括轴承、挤压油膜腔和油膜环［３Ｗ９］。转子??５??
题；ＫＭＣ公司在１９９３年设计出整体式可倾瓦轴承，出现了?ＩＳＦＤ的雏形。经过??不断研究发展，２０世纪９０年代出现了一种新型的弹性阻尼支承结构——整体式??挤压油膜阻尼器，如图１－６所示，阻尼器主要分为内凸缘、外凸缘和可倾瓦块三??部分，既可以通过挤压油膜发挥阻尼作用，也能通过可倾瓦提供支承作用，连接??内外凸缘的整体式弹簧将油膜分成单独几个区域，成功解决了传统ＳＦＤ油膜力??的非线性问题。ＩＳＦＤ优越的减振特性己经成功应用在转子减振上，某汽轮机应??用新型ＩＳＦＤ成功解决转子次同步振动问题；某悬臂鼓风机应用新型ＩＳＦＤ成功??解决转子不平衡振动问题［６４＃］。??，壽―１外凸缘??爹?整体式??ｆ《導??弹蕃??Ｌｊｒ压油肢区域??图１－３整体式挤压油膜阻尼器［６８］??Ｆｉｇ．?１－３?Ｉｎｔｅｇｒａｌ?ｓｑｕｅｅｚｅ?ｆｉｌｍ?ｄａｍｐｅｒ??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]阻尼减振技术在管道上的应用研究[J]. 余栋栋,何立东,冀沛尧. 噪声与振动控制. 2017(06)
[2]柱塞泵管线的阻尼减振应用[J]. 余栋栋,何立东,冯浩然. 炼油技术与工程. 2017(02)
[3]不对中故障下带挤压油膜阻尼器的滚动轴承转子系统的动力学分析（英文）[J]. Liang MA,Jun-hong ZHANG,Jie-wei LIN,Jun WANG,Xin LU. Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2016(08)
[4]气液两相流管道的应力分析及液压阻尼器在振动管系中的应用[J]. 陶荣,徐阳,徐义明. 化工设备与管道. 2015(05)
[5]故障转子挤压油膜阻尼器减振特性实验[J]. 桑潇潇,廖明夫,李为. 振动.测试与诊断. 2015(05)
[6]SFD悬臂转子滑动系统的动力响应分析[J]. 王明,赵玉成,黄丽,刘家成,苏海. 煤矿机械. 2015(05)
[7]剪切粘滞阻尼器抑制转子系统振动的实验研究[J]. 黄秀金,何立东,刘每,刘明,王锎. 高技术通讯. 2014 (03)
[8]渣油加氢循环氢压缩机振动值超标的原因分析及解决方案[J]. 陈健. 炼油技术与工程. 2013(04)
[9]弹性环金属橡胶支承结构刚度设计与试验验证[J]. 马艳红,陆宏伟,朱海雄,洪杰. 航空学报. 2013(06)
[10]弹性环式柔性支撑有限元分析及结构参数选择[J]. 刘勇,文立华. 机械科学与技术. 2012(11)
博士论文
[1]磁流变阻尼器的动力学模型及其在车辆悬架中的应用研究[D]. 宗路航.中国科学技术大学 2013
[2]转子-轴承故障诊断方法研究[D]. 王冬云.燕山大学 2012
[3]弹性支承干摩擦阻尼器减振研究[D]. 范天宇.西北工业大学 2006
[4]运转状态下转子不平衡识别方法的研究[D]. 楼向明.浙江大学 2001
硕士论文
[1]自感知电涡流阻尼器机理及其应用研究[D]. 刘丹.华东交通大学 2012
[2]燃气轮机转子—鼠笼—挤压油膜阻尼器动力学特性研究[D]. 徐方程.哈尔滨工业大学 2009
[3]旋转机械转子系统故障诊断方法的应用研究[D]. 侯永强.大连理工大学 2006
本文编号：2938267
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２挤压油膜阻尼器［３６］??Ｆｉ．?１－２?Ｓｕｅｅｚｅ?ｆｉｌｍ?ｄａｍｅｒ??
的弹性支承主要包括鼠笼式弹性支承、干摩擦弹性阻尼支承、ＳＦＤ以及新型的??ＩＳＦＤ。??如图１－１所示，鼠笼式弹性支承一般和轴承配合使用，鼠笼结构有两个作用，??一方面为整个系统提供弹性支承，降低系统临界转速和减小外传载荷；另一方面，??鼠笼配合油膜环，二者之间形成油膜区，通过挤压油膜效应提供维持系统平稳运??行所需的阻尼［２６＿３２］。??＼?＼??Ｌ，??ｆｓ，＊４??Ｔ／／＾／ｙ．／／／／／／Ａ?Ｋ??图１－１鼠笼式弹性支承［２８］??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｑｕｉｒｒｅｌ?ｃａｇｅ?ｅｌａｓｔｉｃ?ｓｕｐｐｏｒｔ??干摩擦弹性阻尼支承的轴承外环分别支承在两个鼠笼式弹性支座中，支承一??端固定在支座中，另一端固定了动摩擦片，在支座中安装静摩擦片和弹簧筒，利??用弹性支承的端面与固定在静子上的摩擦片产生相互摩擦来提供阻尼［３３？］。??图１－２挤压油膜阻尼器［３６］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｑｕｅｅｚｅ?ｆｉｌｍ?ｄａｍｐｅｒ??ＳＦＤ的结构如图１－３所示，主要包括轴承、挤压油膜腔和油膜环［３Ｗ９］。转子??５??
题；ＫＭＣ公司在１９９３年设计出整体式可倾瓦轴承，出现了?ＩＳＦＤ的雏形。经过??不断研究发展，２０世纪９０年代出现了一种新型的弹性阻尼支承结构——整体式??挤压油膜阻尼器，如图１－６所示，阻尼器主要分为内凸缘、外凸缘和可倾瓦块三??部分，既可以通过挤压油膜发挥阻尼作用，也能通过可倾瓦提供支承作用，连接??内外凸缘的整体式弹簧将油膜分成单独几个区域，成功解决了传统ＳＦＤ油膜力??的非线性问题。ＩＳＦＤ优越的减振特性己经成功应用在转子减振上，某汽轮机应??用新型ＩＳＦＤ成功解决转子次同步振动问题；某悬臂鼓风机应用新型ＩＳＦＤ成功??解决转子不平衡振动问题［６４＃］。??，壽―１外凸缘??爹?整体式??ｆ《導??弹蕃??Ｌｊｒ压油肢区域??图１－３整体式挤压油膜阻尼器［６８］??Ｆｉｇ．?１－３?Ｉｎｔｅｇｒａｌ?ｓｑｕｅｅｚｅ?ｆｉｌｍ?ｄａｍｐｅｒ??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]阻尼减振技术在管道上的应用研究[J]. 余栋栋,何立东,冀沛尧. 噪声与振动控制. 2017(06)
[2]柱塞泵管线的阻尼减振应用[J]. 余栋栋,何立东,冯浩然. 炼油技术与工程. 2017(02)
[3]不对中故障下带挤压油膜阻尼器的滚动轴承转子系统的动力学分析（英文）[J]. Liang MA,Jun-hong ZHANG,Jie-wei LIN,Jun WANG,Xin LU. Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2016(08)
[4]气液两相流管道的应力分析及液压阻尼器在振动管系中的应用[J]. 陶荣,徐阳,徐义明. 化工设备与管道. 2015(05)
[5]故障转子挤压油膜阻尼器减振特性实验[J]. 桑潇潇,廖明夫,李为. 振动.测试与诊断. 2015(05)
[6]SFD悬臂转子滑动系统的动力响应分析[J]. 王明,赵玉成,黄丽,刘家成,苏海. 煤矿机械. 2015(05)
[7]剪切粘滞阻尼器抑制转子系统振动的实验研究[J]. 黄秀金,何立东,刘每,刘明,王锎. 高技术通讯. 2014 (03)
[8]渣油加氢循环氢压缩机振动值超标的原因分析及解决方案[J]. 陈健. 炼油技术与工程. 2013(04)
[9]弹性环金属橡胶支承结构刚度设计与试验验证[J]. 马艳红,陆宏伟,朱海雄,洪杰. 航空学报. 2013(06)
[10]弹性环式柔性支撑有限元分析及结构参数选择[J]. 刘勇,文立华. 机械科学与技术. 2012(11)
博士论文
[1]磁流变阻尼器的动力学模型及其在车辆悬架中的应用研究[D]. 宗路航.中国科学技术大学 2013
[2]转子-轴承故障诊断方法研究[D]. 王冬云.燕山大学 2012
[3]弹性支承干摩擦阻尼器减振研究[D]. 范天宇.西北工业大学 2006
[4]运转状态下转子不平衡识别方法的研究[D]. 楼向明.浙江大学 2001
硕士论文
[1]自感知电涡流阻尼器机理及其应用研究[D]. 刘丹.华东交通大学 2012
[2]燃气轮机转子—鼠笼—挤压油膜阻尼器动力学特性研究[D]. 徐方程.哈尔滨工业大学 2009
[3]旋转机械转子系统故障诊断方法的应用研究[D]. 侯永强.大连理工大学 2006
本文编号：2938267
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